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Übungsaufgaben
1Wie stehende Wellen entstehenAFB I
Vervollständigen Sie den Text zur stehenden Welle.
Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt). Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.
Eine stehende Welle entsteht, wenn eine laufende Welle am festen Ende wird und sich mit der einlaufenden Welle überlagert. An den treffen beide Wellen ständig zusammen — die Saite ruht dort dauerhaft. Dazwischen liegen die , die Orte größter Amplitude. Anders als die laufende Welle transportiert die stehende Welle keine weiter. Zwischen zwei benachbarten Knoten liegt genau eine Wellenlänge.
Der letzte Satz ist der Schlüssel zu allen Rechnungen: Weil zwischen zwei Knoten stets λ/2 liegt, passen auf die Länge L genau n Halbwellen — daraus folgt unmittelbar λn = 2L/n. Und beachten Sie die Reihenfolge im ersten Satz: Zuerst braucht es die Reflexion, erst danach die Überlagerung. Ohne die rücklaufende Welle gibt es keine ortsfesten Knoten.
2Aussagen prüfenAFB I
Entscheiden Sie bei jeder Aussage, ob sie stimmt.
Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Die vierte Aussage prüft das Verständnis für den Bruch: Wer den Zusammenhang nur als Merksatz „λ hängt von n ab“ speichert, rät hier oft falsch. Machen Sie sich das Bild klar — mit jeder zusätzlichen Halbwelle muss dieselbe Saitenlänge in mehr Abschnitte zerfallen, also werden die Abschnitte kürzer. Wellenlänge und Ordnungszahl sind zueinander umgekehrt proportional, die Frequenz dagegen wächst proportional mit n.
3Begriffe paarweise findenAFB I
Finden Sie die zusammengehörenden Begriffspaare.
Decke immer zwei Karten auf. Passen sie zusammen, bleiben sie offen liegen — sonst drehen sie sich wieder um.
Die letzten beiden Paare tragen den eigentlichen Kern des Kapitels. „Eigenschwingung“ heißt: Nur ganz bestimmte Wellenlängen sind auf der eingespannten Saite überhaupt möglich, alle anderen löschen sich nach wenigen Reflexionen selbst aus. Und „kein Energietransport“ unterscheidet die stehende von jeder laufenden Welle — die Energie bleibt zwischen zwei Knoten gefangen und pendelt dort zwischen Bewegungs- und Spannungsenergie hin und her.